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AI大数据赋能水稻育种:从实验室到田间,智能育种绘就丰收新图景

   时间:2026-04-25 08:29:00 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

海南三亚崖州湾国家实验室的试验田里,金色稻穗随风起伏,邢永忠踩着湿润的田埂,仔细查看每一株水稻的生长状态。作为粮油作物创新研究中心的高级科学家,他正为即将运往华中稻区的育种材料做最后筛选。“这些材料要赶在下一季播种前抵达,时间卡得非常紧。”他擦去镜片上的水珠,翻开记录着密密麻麻数据的笔记本。

将育种基地设在热带地区,本质是一场与时间的赛跑。传统育种周期漫长,而三亚的温暖气候能让水稻每年多完成一到两代繁殖。但真正让效率实现质变的,是人工智能与生物技术的深度融合。邢永忠团队构建的基因组数据库已收录上万份水稻材料,通过算法模型分析,原本需要数年完成的测配工作,现在仅需输入基因信息就能快速锁定最优组合。“这相当于给育种装上了‘导航系统’。”他指着试验田中不同区域的稻株解释,“过去靠经验试错,现在能精准定位目标基因。”

高产与优质的矛盾始终困扰着育种界。邢永忠拿起一株矮小干瘪的稻株,这是某企业送来求助的“问题材料”。“这种优质稻的不育系繁种产量太低,每亩不到100斤种子。”他坦言,若能通过基因编辑将产量提升至300斤,种子成本将大幅下降,“既能让企业打开市场,也能让农户种得起好品种”。目前团队正聚焦控制繁殖能力的关键基因,试图破解这一难题。

试验田里,几株泛白的稻穗格外显眼。“这是二化螟危害的痕迹。”邢永忠弯腰拨开稻叶,露出叶片上的虫洞,“热带病虫害高发,稍有疏忽,整年心血就可能付诸东流。”传统抗病品种的防御机制长期开启,消耗大量养分。而借助人工智能分析数千个功能基因的表达模式,团队正尝试培育“智能水稻”——能根据环境变化动态激活抗病、抗旱或耐寒基因,平时则将养分全力供应生长。“就像给水稻装了个‘环境传感器’。”他形象地比喻。

烈日下,几名研究生正在进行再生稻选育。邢永忠提高音量叮嘱:“头茬收割前10天必须施促芽肥,分蘖芽才能长得壮。”当被问及为何坚持扎根田间时,他卷起裤腿,露出沾满泥土的脚踝:“基因测序能告诉我们‘有什么’,但只有通过田间表型观察,才能知道‘能做什么’。”他指向远处连绵的稻田,“种子要长在土里才能展现潜力,育种人的成果必须经受田地的检验。”

正午阳光灼热,邢永忠的衬衫早已湿透。他望向即将装车运往长江中下游的育种材料,语气坚定:“要让计算机里的基因数据,变成老百姓碗里的白米饭。这些‘智能芯’在更广阔的土地上落地,才是我们真正的目标。”说罢,他大步走向另一块试验田,身影很快融入金色的稻浪中。

 
 
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